原创闪存芯片SLC与MLC的知识2

 2008-7-10 10:43  3653 6 6 分类: 消费电子

　　随着2.4英寸大屏幕、GB容量的MP3大量普及，市场的主流产品迅速在转变，然而在这一系列的产品升级换代的过程中，MP3产品的价格却不升反降，确实有些让人不思其解。虽然说国内市场的竞争非常激烈，但动辄下降100-200元的价格，难道真是控制成本后的结果？根据网上的爆料：造成此现象的原因是，国内有大批MP3厂家采用了MLC架构的闪存芯片，而不是SLC芯片。

　MP3内部构成图

　　那什么是MLC和SLC芯片呢？为什么使用了两种芯片的价格会有如此大的区别呢？日前在各大网站和媒体论坛上都在针对SLC和MLC的问题进行了激烈的辨论，下面我们就为大家来详细解析一下SLC与MLC相同与不同之处。

● 什么是SLC与MLC？

　　在为大家剖析之前，我们先来了解一下什么是SLC与MLC芯片。FLASH环节是MP3生产部件中一个重要环节，目前的MP3中一般采用两种不同类型的NAND闪存。其中一种叫做SLC（Single Level Cell），单层单元闪存；第二种叫做MLC（ Multi Level Cell ），多层单元闪存。

　　由于构加不同，在性能上也有不同的差异，SLC多数被用于多数媒体卡和无线应用，而MLC器件通常被用于低成本的消费类产品。而这两款产品的主要支持者分别有：支持SLC格式的三星、现代(Hynix)以及美光(Micron)，MLC的支持者主要是东芝、瑞萨(Renesas)，不过三星也在2005年末推出了相关产品。

● SLC与MLC在参数上的区别

Item	SLC	MLC
电压	3.3V/1.8V	3.3V
生产工艺/芯片尺寸	0.12μm	0.16μm
页容量/块容量	2KB/128KB	512/32KB or 2KB/256KB
访问时间（最大）	25μs	70μs
页编程时间（典型）	250μs	1.2ms
可否局部编程	Yes	No
擦写次数	100K	10K
数据写入速率	8MB/S+	2MB/S

SLC与MLC的性能参数对比

　　从上面的数据中我们可以看出，SLC占有着绝对的优势：首先在传输速度上，SLC读写速度较快，理论上8MB/S、MLC仅为2MB/S；再就是使用寿命上，SLC可重复写入次数约10万次，而MLC写入次数则为1万次，寿命理论上存在10倍差距；其次则是功耗，SLC能耗比MLC低，在相同使用条件下比MLC少15%左右的电流消耗。

　　当然，与MLC相比，SLC也有不足之处：由于是使用了单层的单元存储，SLC的容量在一定程度上受到了限制，市场上很难看见2G以上的单颗闪存芯片。另外，SLC在生产过程的造价过高，导至致MP3成本相应提高。

　　光从性能参数方面来看，SLC的确在寿命、稳定性、能耗上优于MLC，这也是网上为什么会出现对MP3厂家采用了MLC架构的闪存芯片而产生质疑的主要原因。

● MP3的性能好坏并不由SLC与MLC参数来判定

　　随着低价格、大容量MP3被用户所喜欢，在目前市场中MP3随身听的实际应用中，MLC受到了上、中、下游厂商的欢迎。在MLC构架下的，基本能满足2GB、4GB、8GB等更大容量的市场需求，并且生产MLC晶片时，无需要额外投资生产设备，在成本上具有绝对优势。而SLC由于价格的因素，国内只有如蓝魔等一些厂商在使用。

　蓝魔RM600

　　然后只从SLC与MLC参数上看，我们并不能只因此而断定视频和音频等设备的好坏。因为对影音类产品来说，使用MLC闪存芯片，必需具备ECC校验机制，主控芯片设计越出色，那MP3的性能也就越高。这其中使用MLC芯片的代表就有：苹果、三星、MPIO等国际品牌的机器。如果主控芯片跟不上MLC的技术要求，那么MCL闪存的出错几率要比SLC高。如去年业界闹的沸沸扬扬的欧洲大批量SD卡招回后国内倾销的风波。

　　弄明白了这些，我们又不禁会问：国内使用MLC芯片的MP3厂家设计能力如何呢？国内SLC和MLC芯片使用情况比较混乱，由于竞争激烈，很多低端或者杂牌MP3都考虑成本优势，趋向采用MLC结构的闪存芯片，而在控制芯片、设计电路待方面的能力有限，导致返修率非常高，尤其以闪存引起的问题居多，至使在国内使用“MLC芯片”的产品并不被人看好。网上关于SLC与MLC的辨论也由此而来。

● 使用设计不过关的MLC芯片在实际应用中的问题

　　用户如果使用了设计不过关的MLC芯片，就如同CPU的“奔腾”和“赛扬”，在性能方面，有着非常大的区别。主要会体现在使用寿命、传输速度、电池以及稳定性四个方面：首先在使用寿命上，目前市场上使用三星MLC芯片的MP3芯片写入寿命只有5000次左右，如果你当U盘使用时，急剧缩短MP3的寿命，而在进行格式化或者固件升级后，更容易造成坏区导致机器容量越用越小。

　　而在传输方面，主控对MLC闪存支持不成熟，部份MP3的实际传输能力不足1M，这样往1GB容量的MP3中拷贝东西将要花费半个小时，同时，由于写入过程MLC芯片中出现坏区直接被屏蔽，出现数据损坏丢失比SLC几率增高数倍，非常的不稳定。另外，由于功耗过大，MP3的电池续航能力将会较短，做为一款随身携带的产品而言，蔽端极大。

● 那如何来识别MLC或SLC？

　　在同质化严重的MP3产品中，我们选购产品时，又要如何来区分MLC或SLC呢？

　　第一：传输速率：由于MLC芯片技术所限，目前市面上的MP3如果采用了高速USB接口，同样的MP3出现传输速度相差比较大的，比如Rockchip主控芯片写入速度可以超过3MB/s，如果有的品牌产品只有1M多，不超过2MB，就有可能采用MLC芯片。

　　第二：芯片编号：三星MLC芯片采用的芯片编号为：K9G****、K9L****，现代MLC芯片采用的芯片编号为：HYUU****、HYUV****。

　　第三，将MP3多做几次格式化，如果出现无故丢失容量，丢失空间的现象，那它使用的就是MLC芯片。

　蓝魔RM600传输速度测试图

　　除了上述的几个方法之外，用户在选购前可以先来我们MP3频道寻找这款产品的评测或导购文章，如：《好“芯”才有好质蓝魔RM系列MP3导购》等。

● 选择SLC芯片的产品是当前明智的选择

　　不管MLC缺陷如何，将来MLC肯定会是闪存技术发展的方向之一，对于MLC出现的一些问题，已经出现了例如三星主控芯片，wear leveling，4bit ECC校验等技术解决方案，但这只是相对国外的厂商而言，对于国内品牌总体来说走向完善还需要相当的时间。

　　就现阶段的MP3的技术情况来看，很多厂商使用MLC而放弃SLC完全是看重了MLC的价格优势，1GB的MLC的采购成本比SLC的采购成本低40元左右，2G的MLC则比SLC低出100余元，可以说MLC给我们带来的是更大容量产品的普及，但也牺牲了一定的性能和品质。不过就目前来说，选择一款SLC的产品还是一个明智的选择。

转自：http://hi.baidu.com/su121/blog/item/f81abe18b64c170235fa41cf.html

写原创有奖励！2024面包板原创奖励正在进行中